Positronium formation reaction of polarized positrons and polarized electrons

偏極陽電子と偏極電子のポジトロニウム形成反応

平出 哲也  ; 熊田 高之   

Hirade, Tetsuya; Kumada, Takayuki

高分子や分子性固体に入射した陽電子は陽電子トラックの末端に形成されるスパー近傍で熱化し、近くに存在する過剰電子などの活性種と反応し、ポジトロニウムを形成する。この形成では電子のスピンは完全にランダムである。一方、放射線等で起こるイオン化に伴って放出される電子は十分低温では浅く束縛され、暗黒中で長時間安定に存在する。自由陽電子は浅く束縛されている電子を引き抜いてポジトロニウムを形成できるが、この電子の場合、強磁場中,極低温に置くとスピンの方向は揃いはじめ、偏極させることができる。そこに偏極陽電子を入射し、形成されるポジトロニウムのスピン状態に効果が現れることを実験で確認した。

Positrons injected in molecular solids or polymers will have the positronium formation around a terminal spur of positron track, so-called positron spur, with active species in the positron spur, such as excess electrons. In this case, the electrons are not polarized. At low enough temperatures, long-lived shallowly localized electrons are accumulated by irradiation in darkness, and positrons will have a next chance to form positronium with these long-lived shallowly localized electrons. For these electrons, it is possible to make them to be polarized by applying magnetic field at very low temperatures. We successfully observed the effect of the positronium formation reaction of polarized positron and polarized electrons.